【導(dǎo)讀】了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律；知道三種射線的。組成，知道核子和同位素的概念。通過觀察，思考，討論，初步學(xué)會探究的方法；通過對知識的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力。樹立正確的，嚴謹?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度；樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀和世界觀。1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，得到。經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，------質(zhì)子是原子核的組成部分。和中子數(shù)之和叫核子數(shù).這個整數(shù)表示電荷量.以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍,這個整數(shù),氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，能夠熟練運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方。通過傳說的引入，對學(xué)生進行科學(xué)精神與唯物史。的追求，從而引領(lǐng)學(xué)生進入一個美妙的微觀世界。原子核里沒有電子，β衰變中的電子來自哪。變成穩(wěn)定的元素鉛206，問這一過程?放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需

　　

【正文】 情感、態(tài)度與價值觀 ? （ 1）讓學(xué)生真正感受到自然的和諧統(tǒng)一并深知創(chuàng)建和諧社會的必要性； ? （ 2）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。 ? 教學(xué)重點： 了解構(gòu)成物質(zhì)的粒子和宇宙演化過程 ? 教學(xué)難點： 各種微觀粒子模型的理解 ? 教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 ? 教學(xué)用具： ? （ 1） Inter網(wǎng)絡(luò)素材、報刊雜志、影視媒體等； ? （ 2）多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實物投影、放像、課件（基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境）播放等。 第十九章 原子核 第八節(jié) 粒子和宇宙 比比誰小 ? 分子由 ______構(gòu)成，不同原子構(gòu)成 _______分子，相同原子構(gòu)成 _______分子。 ? 原子是由位于中心的 _______和核外高速旋轉(zhuǎn)的 ______構(gòu)成的。 ? （電子帶 ___電，原子核帶 ___電） ? 原子核是由 _____和 _____構(gòu)成的。 ? （質(zhì)子帶 ___電，中子 _______電） ? 質(zhì)子和中子都是由 _____組成的。 原子 化合物 單質(zhì) 原子核 電子 負 正 質(zhì)子 中子 不帶 夸克 正 蓋爾曼 （夸克） 一、“基本粒子”不基本 1995美國費米國家加速器實驗室證實了頂夸克 (Top Quark)的存在 二、發(fā)現(xiàn)新的粒子 粒子的分類 分類 自旋 泡利不相 容原理 統(tǒng)計規(guī)律 費米子 (電子 質(zhì)子 中子 各種重子 ) 半整數(shù) 1/2， 3/2， … 服從 費米 —狄拉克統(tǒng)計分布 玻色子 ( 光子 ? 介子 K介子、 ?介子 ) 整數(shù) 0 或 1 等 不服從 玻色 — 愛因斯坦統(tǒng)計分布 1. 按自旋分類 2. 共振態(tài)粒子 — 壽命極短（約 1023s） 萬有引力 電磁力 弱相互作用 強相互作用 引力子 ＋ 光子 ＋ ＋ 輕子 ＋ ＋ ＋ 強子 ＋ ＋ ＋ ＋ 4. 按相互作用分類 (＋ —— 參與 ) 正、反粒子物理量的絕對值都相同，但某些物理量 ( 如電荷、磁矩等 ) 的符號相反。 ? 引力子 自旋應(yīng)為 靜止質(zhì)量和電荷為零，以光速運動。 ? 光子 自旋為 1， 是玻色子 3. 正粒子、反粒子 分類 正反粒子 自旋 電荷量 e 重子數(shù) B 輕子數(shù) 壽命106s 輕 子 電子μ子 τ子 1/2 1 +1 1 +1 1 +1 0 0 0 0 1 +1 穩(wěn)定 中 微 子 穩(wěn)定 ???????ee??????????ee????? LLLe?輕子（ 共 12種 ） 中微子系中性粒子，質(zhì)量為零，只參與弱相互作用。 說明 分類 粒子名稱 自旋 介子 ?、 ? 、 K介子等 整數(shù) 玻色子 重子 核子 質(zhì)子、中子及其反 粒子 1/2 (Ω超子 3/2) 費密子 超子 ΩΣΛΞ超子及反粒子 強子分類 K 介子和各種超子稱為奇異粒子。試驗中發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象 ? 協(xié)同產(chǎn)生 : 一個超子總是和一個或幾個 K介子同時產(chǎn)生。 ?奇異粒子協(xié)同產(chǎn)生的過程極快 (約為 1023s), 表明是在強 相互作用下進行的；而衰變過程很慢 (壽命約為 108 ～ 1010s)， 表明是在弱相互作用下進行的。 強子結(jié)構(gòu)的夸克模型 下夸克 d 上夸克 u 奇夸克 s 強子結(jié)構(gòu)夸克模型 (1964年 ) ： 介子（夸克和反夸克組成） 重子（三個夸克組成） 粲夸克 c 底夸克 b 頂夸克 t 三、夸克模型 例如 質(zhì)子 奇異粒子 π+ 介子 夸克 質(zhì)量 電荷 e 自旋 重子數(shù) 同位旋 同位旋分量 奇異數(shù) 超荷 粲數(shù) 底數(shù) 頂數(shù) d 下夸克 1/3 1/2 1/3 1/2 1/2 0 +1/3 0 0 0 u 上夸克 2/3 1/2 0 +1/3 0 0 0 s 奇夸克 1/3 0 0 1 2/3 0 0 0 c 粲夸克 2/3 0 +1/3 +1 0 0 b 底夸克 1/3 0 +1/3 0 +1 0 t 頂夸克 174 2/3 0 +1/3 0 0 +1 1. 質(zhì)子 (uud) 0?S eeeeQ ????313232電荷 1313131 ????B重子數(shù) 2/1?I2/1?J奇異數(shù) 自旋 同位旋 夸克 質(zhì)量 電荷 e 自旋 重子數(shù) 同位旋 同位旋分量 奇異數(shù) 超荷 粲數(shù) 底數(shù) 頂數(shù) d 下夸克 1/3 1/2 1/3 1/2 1/2 0 +1/3 0 0 0 u 上夸克 2/3 1/2 0 +1/3 0 0 0 s 奇夸克 1/3 0 0 1 2/3 0 0 0 c 粲夸克 2/3 0 +1/3 +1 0 0 b 底夸克 1/3 0 +1/3 0 +1 0 t 頂夸克 174 2/3 0 +1/3 0 0 +1 2. 奇異粒子 （ uus） eeeeQ ???? 313232電荷 1313131 ????B重子數(shù) 1??S2/1?J奇異數(shù) 自旋 夸克 質(zhì)量 電荷 e 自旋 重子數(shù) 同位旋 同位旋分量 奇異數(shù) 超荷 粲數(shù) 底數(shù) 頂數(shù) d 下夸克 1/3 1/2 1/3 1/2 1/2 0 +1/3 0 0 0 u 上夸克 2/3 1/2 0 +1/3 0 0 0 s 奇夸克 1/3 0 0 1 2/3 0 0 0 c 粲夸克 2/3 0 +1/3 +1 0 0 b 底夸克 1/3 0 +1/3 0 +1 0 t 頂夸克 174 2/3 0 +1/3 0 0 +1 夸克 質(zhì)量 電荷 e 自旋 重子數(shù) 同位旋 同位旋分量 奇異數(shù) 超荷 粲數(shù) 底數(shù) 頂數(shù) d 下夸克 1/3 1/2 1/3 1/2 1/2 0 +1/3 0 0 0 u 上夸克 2/3 1/2 0 +1/3 0 0 0 s 奇夸克 1/3 0 0 1 2/3 0 0 0 c 粲夸克 2/3 0 +1/3 +1 0 0 b 底夸克 1/3 0 +1/3 0 +1 0 t 頂夸克 174 2/3 0 +1/3 0 0 +1 1/3 1/2 1/3 1/2 0 d+ 介子 )d(ueeeQ ??? 313203131 ???B重子數(shù) 0 ?S電荷 奇異數(shù) 自旋 同位旋分量 1?zI2/1?J類別 相對強度 力程 (m) 作用時間 (s) 參與離子 強作用 1 1015 1023 強子 電磁作用 ~102 長程 1020 ~ 1016 強子 輕子 光子 弱作用 ~1013 1017 ~ 108 強子 輕子 引力作用 ~1039 長程 一切物質(zhì) 四種基本相互作用 1. 四種基本相互作用的性質(zhì) 相互作用是通過交換一定粒子實現(xiàn)的 作用類型 引力作用 電磁作用 弱作用 強作用 交換粒子 引力子 光子 玻色子 (W+ 、 W– Z0 粒子 ) 膠子 ? 引力子 尚未被實驗證實 ? 弱電統(tǒng)一理論 :電磁相互作用和弱相互作用被看作是一種相互作用。 ?大統(tǒng)一理論 試圖將強、電、弱三種相互作用統(tǒng)一起來。 1983年，魯比亞實驗組在高能質(zhì)子 — 反質(zhì)子對撞試驗中發(fā)現(xiàn)了 W +、 W 和 Z0 粒子。為 60年代提出的 弱電統(tǒng)一理論提供了實驗上的支持。 歐洲核子中心高能質(zhì)子同步加速器上的 UAI 探測器 四、宇宙的演化 宇宙 ——從何而來？ ? 大爆炸理論 (The Big Bang Theory) ? 宇宙從一個“奇點”爆炸產(chǎn)生 ?大爆炸是在無限的宇宙各處同時產(chǎn)生 ?時間的零點 五、恒星的演化 粒子物理和宇宙學(xué)殊途同歸 17． (2020天津 ) 中子內(nèi)有一個電荷量為 +2e/3 的上夸克和兩個電荷量為的 1e/3 下夸克，一簡單模型是三個夸克都在半徑為r 的同一圓周上，如圖 1所示。圖 2給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是 : A． B． C． D．